CN206024078U - 四进四出fir音箱处理器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四进四出FIR音箱处理器，包括4个输入通道、4个输入信号处理单元、4个第一路由混合器、4个FIR滤波器、4个第二路由混合器、4个输出信号处理单元、以及4个输出通道；每个输入信号处理单元连接一个第一路由混合器，每路输入信号处理单元连接的第一路由混合器均与4个FIR滤波器连接，每个FIR滤波器连接一个第二路由混合器，所述第二路由混合器用于把任一输入通道经FIR滤波器处理后的信号输入到输出信号处理单元，每个第二路由混合器均与4个输出信号处理单元连接，每个输出信号处理单元分别对应连接一路输出通道。本实用新型的音箱处理器可配选网络并进行相位矫正，同时可兼容第三方测试软件。

Description

四进四出FIR音箱处理器

技术领域

本实用新型涉及音箱处理器的研究领域，特别涉及一种四进四出FIR音箱处理器。

背景技术

随着科技的发展，电视机等各种日用设备也得到了快速的发展，以电视机为例，呈现出更大、更薄、更高清的发展趋势，给我们带来了极大的视觉享受，为了配合视觉体验，人们对于输出的声音也有较高的要求，现有技术中提出了一种将多个声道的音箱,功放整合在一个箱体内的长条状音箱，该类音箱一般具备5.1声道和7.1声道，与平板电视组成家庭影院，实现大功率、多声道宽声场的沉浸式音频播放效果。但是由于这类音箱中各个扬声器输出的音频信号都是经过固化处理，通过固化处理后的音频信号携带有特定的方位特征，所以音箱中各个扬声器的位置必须固定，才能呈现出多声道宽声场的播放效果；同时这类音箱的音频处理器不能配选网络，不能进行相位矫正，不能完全满足人们对音频输出听觉上的要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种四进四出FIR音箱处理器。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种四进四出FIR音箱处理器，包括4个输入通道、4 个输入信号处理单元、4个第一路由混合器、4个FIR滤波器、4个第二路由混合器、4个输出信号处理单元、以及4个输出通道；每个输入通道连接一个输入信号处理单元，每个输入信号处理单元连接一个第一路由混合器，第一路由混合器用于将任一输入信号处理单元的信号输入给FIR滤波器，每路输入信号处理单元连接的第一路由混合器均与4个FIR滤波器连接，每个FIR滤波器连接一个第二路由混合器，所述第二路由混合器用于把任一输入通道经FIR滤波器处理后的信号输入到输出信号处理单元，每个第二路由混合器均与4个输出信号处理单元连接，每个输出信号处理单元分别对应连接一路输出通道。

作为优选的技术方案，每个输入信号处理单元包括依次电连接的噪声门、输入增益控制器、输入延时控制器、输入相位控制器、30段参数滤波器以及输入RMS压限器。

作为优选的技术方案，在每个输入信号处理单元的输入RMS压限器和第一路由器之间设有输入静音开关，所述输入静音开关用于控制输入通道的打开或关闭。

作为优选的技术方案，每个输出信号处理单元包括依次信号连接的高低通滤波器、8段参数滤波器、输出延时控制器、输出相位控制器、输出RMS压限器、输出增益控制器、以及限制器。

作为优选的技术方案，每个输出信号处理单元连接有一个第三路由混合器，所述输入信号处理单元、第三路由混合器，以及对应的输出通道按照顺序两个一组共分为二组，在每组内部，第三路由控制器用于将信号处理单元的输出信号输入到该组所有输出通道上。

作为优选的技术方案，在每个输出信号处理单元的压限器和对应的第三路由混合器之间设有输出静音开关，所述输出静音开关用于控制输出信号处理单 元的打开或关闭。

作为优选的技术方案，对每个信号输入处理单元，所述输入RMS压限器的压限启控阈值范围：-10dBu到+20dBu；RMS压限拐点：0％～100％；RMS启控时间：5ms～200ms。

作为优选的技术方案，对每个输出通道可设置输出通道电平，范围从-18dB到+12dB；

对信号输入处理单元，所述输出RMS压限器的压限启控阈值范围：-10dBu到+20dBu；RMS压限拐点：0％～100％；RMS启控时间：5ms～200ms；

所述限制器压限限制启控阈值范围：-10dBu到+20dBu，压限限制释放时间范围：0.1sec-5sec，用PM3编码器设置压限启控时间范围：1ms-900ms。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型四进四出FIR音箱处理器支持全矩阵混音模式，输入源可以路由或者混合到输入通道上，输出通道可以以任何配比路由或者混合到输出通道或者是输出通道组(1/2,3/4)，并可以按照用户的喜好随时切换。

2、本实用新型的音箱处理器有24位高端转换器外加96kHz的采样频频率,具有卓越的音质性能。

3、本实用新型的音箱处理器中设置有FIR滤波器：Taps范围在256到1024之间可选，最低能衰减至-120dB，并有窗体类型。

4、本实用新型的音箱处理器多层次的路由混合器，形成4路输入+8路输出完美的混合矩阵音箱处理器。

5、本实用新型的音箱处理器含有30段参数滤波器:BELL、雪弗、高通、低通、带通、陷波和全通滤波器；可以有效提高输出音质的效果。

附图说明

图1是本实用新型四进四出音箱处理器的原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例一种四进四出FIR音箱处理器，包括4个输入通道、4个输入信号处理单元、4个第一路由混合器、4个FIR滤波器、4个第二路由混合器、4个输出信号处理单元、以及4个输出通道；每个输入通道连接一个输入信号处理单元；所述输入信号处理单元用于噪声门按制、增益控制、延时控制、相位控制、30段参数滤波器的调节、RMS压限器控制以及静音控制处理，每个输入信号处理单元连接一个第一路由混合器，第一路由混合器用于将任一输入输入信号处理单元的信号输入给FIR滤波器，所述FIR滤波器为4个，每路输入信号处理单元连接的第一路由混合器均与4个FIR滤波器连接，每个FIR滤波器连接一个第二路由混合器，所述第二路由混合器用于把任一输入通过经FIR滤波器处理后的信号输入到输出信号处理单元，所述输出信号处理单元为4个，用于对输出信号进行高/低通滤波器的调节、8段参数滤波器的调节、延时控制、相位控制、RMS压限器控制、增益控制、压限限制器控制以及静音控制处理，每个第二路由混合器均与4个输出信号处理单元连接，每个输出信号处理单元分别对应连接一路输出通道。

每个输入信号处理单元包括依次电连接的噪声门、输入增益控制器、输入 延时控制器、输入相位控制器、30段参数滤波器以及输入RMS压限器。在每个输入信号处理单元的输入RMS压限器和第一路由器之间设有输入静音开关，所述输入静音开关用于控制输入通道的打开或关闭。

每个输出信号处理单元包括依次信号连接的高低通滤波器、8段参数滤波器、输出延时控制器、输出相位控制器、输出RMS压限器、输出增益控制器、以及限制器。每个输出信号处理单元连接有一个第三路由混合器，所述输入信号处理单元、第三路由混合器，以及对应的输出通道按照顺序两个一组共分为二组，在每组内部，第三路由控制器用于将信号处理单元的输出信号输入到该组所有输出通道上。

所述FIR滤波器用于实现对相位的自动矫正，进行相位自动矫正的方法是：通过一个内置的Wizard FIR软件测试工具，以计算FIR滤波器，通过带ASIO通讯协议的外置声卡、接好MIC的输入通道、以及连接到设备上的输出通道，然后进行测量，计算得出一个FIR滤波器以纠正系统相位1024taps的非对称性FIR滤波器，或者从第三方软件导入资源以生成FIR滤波器因数，来进行相位矫正；由于该相位矫正FIR是非对称性的——就是说，可以调整或者减少FIR延迟，因此，即使是在现场演出的情况下，哪怕同时运行相位矫正FIR跟通过最终计算得出的FIR串级应用到分频，也是毫无问题的。

实现兼容第三方软件的方法为：通过内置的Wizard FIR软件测试工具，用户可以把测量好的FIR滤波器系数储存到设备中，或者将FIR滤波器系数保存到PC中，系统保存到PC里面有2个名字相同的文档，但是其扩展名字不同：一个为“.Mfi”，另一个为“txt”，FIR滤波器可按照用户喜好，以.txt的格式导入到4个输入通道上，然而实现兼容第三方软件。

本实施例中，在每个输出信号处理单元的压限器和对应的第三路由混合器 之间设有输出静音开关，所述输出静音开关用于控制输出信号处理单元的打开或关闭。

本实用新型的音箱处理器具有下述优势：

1：DSP处理：2x MARANI M716，24x32位滤波器处理，54位累加寄存器，96位精度中间数据运算结果；

2：自动相位矫正FIR处理部分：非对称性的，1024Taps，完美兼容第三方应用软件；

3：4个输入通道都有高达1024Taps的非对称性FIR分频滤波器用于矫正相位，其中FIR因数可以由机器自己生成，也可以从第三方应用中导入；

4:输入通道DSP处理：30段参数均衡滤波器、噪声门功能、增益控制、可调延时及相位、RMS压限、粉红/白噪声发生器等；

5:输出通道DSP处理：8段参数均衡滤波器、高/低通滤波器、可调延时及相位、增益控制、峰值和RMS压限等；

6:路由：支持全矩阵混音模式

7:用户预设：最高可储存8个用户预设

8:FIR可按照用户喜好，以.txt的格式导入到4个输入通道上

下面具体对各个组成部分做进一步详细的说明：

噪声门：对每个输入通道提供白噪声和粉红噪声两种噪声发生器；

输入增益控制电路：对每个输入通道可设置输入通道电平,范围从-18dB到+12dB；

输入延时控制电路：对每个输入通道可设置的延时时间从000.0000mS到480.9984mS；

输入相位控制电路：对每个输入通道可设置为正相“Normal”和反向“Invert” 状态；

30段参数滤波器：对每个输入通道，分别有30段参数滤波器可以选择，每个参数均衡滤波器可以选择BELL、雪弗、高通、低通、带通,陷波和全通滤波器。参数均衡滤波器的类型包括以下类型可选：Peaking_Eq/Hi-Shelv 1/Hi-Shelv2/Hi-Shelv Q/Lo-Shelv 1/Lo-Shelv 2/Lo-Shelv Q/Low-Pass 1/Low-Pass2/Low-Pass Q/High-Pass1/High-Pass2/High-Pass Q/Band-Pass/Notch Filt/All Pass1/All Pass 2；

输入RMS压限器：对每个输入通道，RMS压限启控阈值范围：-10dBu到+20dBu；RMS压限拐点：0％～100％；RMS启控时间：5ms～200ms；

输入静音开关：对每个输入通道，可选择输入信号“打开”或“关闭”；

第一路由混合器：可把任一输入通道的信号给四个输入通道；

FIR滤波器：非对称性的，1024Taps，可完美兼容第三方应用软件；

第二路由混合器：可把任一输入通道经FIR处理后的信号给八个输出通道；

高/低通滤波器：对每个输出通道，可进行高/低通滤波器的选择和设置。高/低通滤波器的频率范围从20Hz到20kHz；通滤波器类型如下：Bypass/BW-6dB/Oct/BW-12dB/Oct/LR-12dB/Oct/BS-12dB/Oct/BW-18dB/Oct/BW-24dB/Oct/LR-24dB/Oct/BS-24dB/Oct/BW-36dB/Oct/LR-36dB/Oct/BW-48dB/Oct/LR-48dB/Oct/；

8段参数滤波器：对每个输出通道，分别有8段参数滤波器可以选择，每个参数均衡滤波器可以选择BELL、雪弗、高通、低通、带通,陷波和全通滤波器。参数均衡滤波器的类型包括以下类型可选：Peaking_Eq/Hi-Shelv 1/Hi-Shelv 2/Hi-Shelv Q/Lo-Shelv 1/Lo-Shelv 2/Lo-Shelv Q/Low-Pass 1/Low-Pass2/Low-Pass Q/High-Pass1/High-Pass2/High-Pass Q/Band-Pass/Notch Filt/All Pass 1/All Pass 2；

输出延时控制器：对每个输出通道可设置延时时间从000.0000mS到270.9984mS；

输出相位控制器：对每个输出通道可设置为正相“Normal”和反向“Invert”状态；

输出RMS压限器：对每个输出通道，RMS压限启控阈值范围：-10dBu到+20dBu；RMS压限拐点：0％～100％；RMS启控时间：5ms～200ms；

输出增益控制器：对每个输出通道可设置输出通道电平,范围从-18dB到+12dB；

限制器：对每个输出通道可设置输出通道的压限限制，压限限制启控阈值范围：-10dBu到+20dBu。压限限制释放时间范围：0.1sec-5sec，用PM3编码器设置压限启控时间范围：1ms-900ms；

输出静音开关：对每个输出通道，可选择输出信号“打开”或“关闭”；

第三路由混合器：可把输出通道1/输出通道2的信号给输出通道1、输出通道2或者同时给输出通道1和输出通道2；可把输出通道3/输出通道4的信号给输出通道3、输出通道4或者同时给输出通道3和输出通道4；

四个输出通道：四进四出FIR音箱处理器共有四个输出通道。本实施例中，一体化的FIR系列音频处理器带有模拟或AES3输入，FIR相位矫正，目标EQ，进行相位矫正的非对称性FIR Taps最高达1024，同时高度兼容第三方FIR测试软件。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用 新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种四进四出FIR音箱处理器，其特征在于，包括4个输入通道、4个输入信号处理单元、4个第一路由混合器、4个FIR滤波器、4个第二路由混合器、4个输出信号处理单元、以及4个输出通道；每个输入通道连接一个输入信号处理单元，每个输入信号处理单元连接一个第一路由混合器，第一路由混合器用于将任一输入信号处理单元的信号输入给FIR滤波器，每路输入信号处理单元连接的第一路由混合器均与4个FIR滤波器连接，每个FIR滤波器连接一个第二路由混合器，所述第二路由混合器用于把任一输入通道经FIR滤波器处理后的信号输入到输出信号处理单元，每个第二路由混合器均与4个输出信号处理单元连接，每个输出信号处理单元分别对应连接一路输出通道。

2.根据权利要求1所述的四进四出FIR音箱处理器，其特征在于，每个输入信号处理单元包括依次电连接的噪声门、输入增益控制器、输入延时控制器、输入相位控制器、30段参数滤波器以及输入RMS压限器。

3.根据权利要求2所述的四进四出FIR音箱处理器，其特征在于，在每个输入信号处理单元的输入RMS压限器和第一路由器之间设有输入静音开关，所述输入静音开关用于控制输入通道的打开或关闭。

4.根据权利要求1所述的四进四出FIR音箱处理器，其特征在于，每个输出信号处理单元包括依次信号连接的高低通滤波器、8段参数滤波器、输出延时控制器、输出相位控制器、输出RMS压限器、输出增益控制器、以及限制器。

5.根据权利要求4所述的四进四出FIR音箱处理器，其特征在于，每个输出信号处理单元连接有一个第三路由混合器，所述输入信号处理单元、第三路由混合器，以及对应的输出通道按照顺序两个一组共分为二组，在每组内部，第三路由控制器用于将信号处理单元的输出信号输入到该组所有输出通道上。

6.根据权利要求5所述的四进四出FIR音箱处理器，其特征在于，在每个输出信号处理单元的压限器和对应的第三路由混合器之间设有输出静音开关，所述输出静音开关用于控制输出信号处理单元的打开或关闭。

7.根据权利要求2所述的四进四出FIR音箱处理器，其特征在于，对每个信号输入处理单元，所述输入RMS压限器的压限启控阈值范围：-10dBu到 +20dBu；RMS压限拐点：0％～100％；RMS启控时间：5ms～200ms。

8.根据权利要求4所述的四进四出FIR音箱处理器，其特征在于，对每个输出通道可设置输出通道电平，范围从-18dB到+12dB；

对信号输入处理单元，所述输出RMS压限器的压限启控阈值范围：-10dBu到+20dBu；RMS压限拐点：0％～100％；RMS启控时间：5ms～200ms；

所述限制器压限限制启控阈值范围：-10dBu到+20dBu，压限限制释放时间范围：0.1sec-5sec，用PM3编码器设置压限启控时间范围：1ms-900ms。